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《频环形磁芯涡流损耗的解析计算方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电源技术与应用/-,*&01223+4*(56-3-7+’6.8%$"2239(’%9-6一种高频环形磁芯涡流损耗的解析计算方法邹家勇!吴为麟!陈永延?浙江大学电气工程学院!浙江杭州&!@@$AB摘要!研究了在电力电子电路中常用的环形磁芯涡流损耗的计算问题!通过展开环形磁芯!建立了易于处理的涡流损耗计算模型!解决了环形磁芯因为结构问题无法建立电磁场方程的困难!并利用积分变换的方法求解电磁场方程!得到了以单重级数表示的涡流损耗计算公式"该公式具有计算简单#速度快和不受应用范围限制的优点!有一定的实用价值!由于该公式适用于任意频率!因此!对研究非正弦激励时磁芯的涡流损
2、耗有重要意义"关键词!电力电子$涡流损耗$环形磁芯$贝塞尔函数中图分类号!CD!EF文献标识码!G!"#$%&’()$(*+,-&)&’*"*./00%(-11/"&,*2/1$*33’"&*1*’0)$(*1/3HIJK,)L:1M"NJN0,5,1"O-P8L:1ML)1Q()=.RS3:TPR0=S7,=)RP1M,1007,1M"H;09,)1MJ1,607/,S3U-)1M+;:.&!@@$A"O;,1)V"#$%&’(%!W0=)./0:TS;0/S7.=S.70:TS:7:,X)R=:70/U,S,/X,TT,=.RSS:0/S)YR,/;0X)4:
3、X0RT:7=:4Z.S,1M:T0XX3#=.7701SZ:*07R://[1S;,/Z)Z07UY3/,4ZR3=;::/,1MS::Z01S;0)=S.)R=:70U0/S)YR,/;0X0R0=S7:4)M10S,=0].)S,:1:T=:4Z.S,1MU)1X/:R60XS;00].)S,:1Y340)1/:T,1S0M7)RS7)1/T:74US;01)10*/0S:T0XX3=.7701SR://T:74.R)/*0707),/0X[O:4Z)70X*,S;T:7407T:74.R)/US;,/40S;:X,/0)/3U)==.7)S0"0TT,=
4、,01S)1X1:S=:1T,10XT:7S;0Z7)=S,=)R)ZZR,=)S,:1/[^,1=0,S,/T70].01=3X0Z01X01SUS;0T:74.R)/,/)R/:6)R,X)1X/,M1,T,=)1ST:7S:7:,X)R=:700_=,S0X*,S;1:1/,1./:,X)R=.7701S[)*+,-&.$!Z:*070R0=S7:1,=/$0XX3#=.7701SZ:*07R://$S:7:,X)R=:70/$W0//0RT.1=S,:1由高阻材料制成的圆环形磁芯在电力电子电路!计算公式的导出中大量使用"!#$%!尽管磁芯导体材料的电阻率较
5、高"但圆环形磁芯如图!所示"先设有单匝线圈绕于其随着电力电子电路工作频率的提高以及非正弦激励上"线圈中通以正弦交流电#!<#=:/!$"若其截面为矩形"的存在"磁芯的涡流损耗变得不可忽略"因此圆环形则可以利用圆柱坐标系建立其电磁场方程"但此时由于磁芯中的涡流损耗受到了越来越多的关注"&#’%"()*+,漏磁场的存在"边界条件难以确定"无法求解!对于圆形-.//0,1#23,40/,和5)607/研究了沿轴向穿过的长直电截面"却无法找到合适的坐标系建立电磁场方程"为了流在环形磁芯中产生的涡流"给出了半解析解"但此避开这一问题"考虑到对于磁芯一般有!>>""则不妨将种
6、情况实际中比较少见"结论缺乏通用性!8)49:/;,研究了矩形截面环形磁芯中的涡流损耗"并给出了解析磁路长度!解"但该解是基于环形磁芯上绕组密绕"在不考虑漏磁时得到!而在实际应用中"为了得到合适的电感参单匝线圈"数"绕组不一定布满磁芯"而是部分缠绕于铁芯之上"此时存在漏磁"以上文献所用的求解方法的边界条件不再成立"因此"求解结果不再准确!本文研究了绕有磁芯截面图任意多匝线圈的环形磁芯中产生的涡流损耗"得到了磁芯用单重级数表示的计算公式"该公式计算简单"易于为工程人员所掌握!图!圆形截面圆环磁芯‘E电源技术与应用!"#$%&’(()*+,-./")"0*1/2345
7、6(()7-147"/磁芯展开成如图!所示!考虑到磁路的连续性!在展开)的磁芯两端以磁导率为无穷大的介质代替!这样保证了环形磁芯的磁路长度!不变"在这种情况下!利用镜像法!则电磁场模型可等效为如图$所示"磁芯%#!/"#"!"$"!*#!图!磁芯展开图镜像线圈镜像线圈左右各有无穷多个镜像线圈图%无限长磁芯上单匝细线圈一些方法!本文采用积分变换的方法进行求解&2("对式,)-中的变量*进行积分变换!以3.,&*为变换因子!设+#)"%%.!.!.,&*#.,&*$+)34*!+!"$+!34*!则对式,)-#式,!-进行积分/!/!图$线匝镜像图变换后可得$"###
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